瑞孚迪Opera高内涵平台RNAi筛选助力lncRNAs的功能基因组学研究

在细胞生物学领域，长非编码RNA（lncRNA）因其在调控细胞过程中的复杂作用而备受关注，特别是它们在调控细胞分裂等关键生物过程中所扮演的角色。这些分子不仅参与调控细胞分裂的精细过程，还与基因组稳定性密切相关。但lncRNAs的具体功能和作用机制，仍是科研领域的未解之谜。

最近，一项发表在《Nature Communications》上的研究，利用高内涵细胞成像技术结合siRNA文库筛选方案，为我们揭示了lncRNA在细胞分裂中的重要作用。接下来就跟小编仪器深入探究这项研究是如何巧妙地利用高内涵细胞成像筛选技术结合siRNA文库策略，成功挖掘出一篇影响因子高达12+的学术文章的奥秘吧！

研究背景

细胞分裂是生物体生长和维持组织功能的基础。在这一过程中，染色体的准确分配至子细胞是至关重要的。近年来的研究发现，lncRNA在细胞周期、分化、增殖和凋亡等多种细胞过程中扮演着调控者的角色。然而，大多数lncRNA的生物学功能仍然是一个谜。

研究方法

该研究由英国伦敦大学玛丽皇后学院Lovorka Stojic研究组联合剑桥大学Fanni Gergely及Duncan T. Odom研究组，通过靶向2000多个人类lncRNAs的高内涵RNAi成像筛选，鉴定了许多参与细胞分裂关键步骤的lncRNAs，如染色体分离、有丝分裂持续时间和胞质分裂。并揭示了与基因组稳定性有关的几种lncRNAs，以及控制微管行为并具有细胞分裂以外功能的lncRNA。

研究思路

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siRNA文库转染，利用高内涵筛选表型,发现LncRNA在细胞分裂不同阶段具有功能，例如有丝分裂，染色体分离，胞质分裂；

为了鉴定参与调节细胞分裂的lncRNAs，研究人员进行了两次连续的RNAi筛选（筛选A和B），即将靶向2231个人类lncRNAs的siRNA文库转染HeLa细胞，并使用高内涵筛选有丝分裂表型以检查其效果。

02

确定相关LncRNA,对相关LncRNA的作用做进一步确认,使用不同表征方法；

03

利用RNA-Seq,对比RNAi和LNA介导LncRNA的功能缺失细胞中,基因转录差异。鉴定出linc00899相关的TPPP蛋白高表达。对TPPP高表达是否影响有丝分裂时间进行验证,并对linc00899和TPPP之间的相互作用关系进行验证；

04

TPPP作用于微管,所以研究linc00899对纺锤体中微管动态变化的控制。主要通过表型进行对比；

05

linc00899和TPPP之间的调控在不同细胞系的有丝分裂过程中均存在。linc00899和TPPP之间的调控分类,属于trans,只有在内源linc00899过表达时才能抑制TPPP的表达

主要发现

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研究发现linc00899这一染色质相关的lncRNA，在多种细胞类型中，其耗竭会导致明显的有丝分裂延迟。

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通过转录组分析linc00899耗竭的细胞，研究团队鉴定出神经元微管结合蛋白TPPP/p25作为linc00899的靶标。

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linc00899与TPPP/p25结合并抑制其转录，当linc00899耗竭时，TPPP/p25的上调改变了微管动力学并延迟了有丝分裂。

研究意义

这项研究不仅展示了lncRNA在维持基因组稳定性中的多重角色，而且还揭示了linc00899通过控制微管行为来调控有丝分裂的新颖机制。这对于我们理解lncRNA在细胞周期进程中的功能以及它们在人类疾病，特别是癌症中的作用具有重要意义。

技术亮点

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本文中利用了瑞孚迪（Revvity）的Opera高内涵细胞成像技术结合siRNA文库筛选方案，为研究lncRNA在复杂生物过程中的作用提供了一个强大的工具。

传统的RNAi筛选技术通常只能针对单个或少量基因进行分析，而高内涵RNAi筛选技术则能够在单一实验中同时分析数千个lncRNAs的功能。利用这一技术，可对大量lncRNAs在细胞分裂过程中的作用进行系统性筛选，并通过图像分析算法对细胞的形态和分裂情况进行定量分析。这些数据经过标准化处理后，利用统计方法可快速筛选出对细胞分裂具有显著影响的lncRNAs。

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瑞孚迪的Opera平台可提供高分辨率的细胞成像，捕捉细胞分裂过程中的细微变化。搭配Columbus软件可进行自动化图像分析流程，快速处理大量数据，识别关键细胞表型变化。

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这篇研究使用的The Lincode siRNA Library由Dharmacon提供，Dharmacon siRNA产品有如下特点：

SMARTselectionTM技术——高度特异性，确保沉默效率

SMARTpoolTM技术——无需验证，保证至少75％靶基因沉默效率

双链修饰技术，有效减少off-target并进一步提升沉默效率

在功能基因组学的研究中，瑞孚迪可提供了一系列的解决方案，包括高内涵成像筛选系统、基因编辑技术、siRNA文库、高通量筛选平台等，这些工具和技术服务帮助科研人员更深入地理解基因的功能和基因间的相互作用，加速了从基础研究到临床应用的转化。